genellik
Beta-laktamlar (veya lac-laktamlar), merkezi yapısını kimyasal yapılarının tabanında paylaşan çok sayıda molekülü içeren geniş bir antibiyotik ailesi oluşturur: beta-laktam halkası, daha basit bir şekilde beta-laktam olarak da bilinir.
Beta-laktam halkası - bu antibiyotik sınıfının merkezi çekirdeğini oluşturmanın yanı sıra - aynı zamanda bu moleküllerin farmakoforudur, yani bu ilaçların tipik olarak antibakteriyel özelliklerini veren gruptur.
Beta-laktam antibiyotik sınıfları
Geniş beta-laktam ailesi içinde dört sınıf antibiyotik, penisilin, sefalosporin, karbapenem ve monobaktam bulunur .
Aşağıda, bu ilaçların temel özellikleri kısaca gösterilecektir.
penisilinler
Penisilinler, mikroplardan (yani bir mantardan) kaynaklandıkları gibi doğal kökenli antibiyotiklerdir.
Daha spesifik olarak, bu antibiyotik sınıfının kurucuları - penisilin G (veya benzilpenisilin ) ve penisilin V (veya fenoksimetilpenisilin ) - ilk kez Penicillium notatum (bugün Penicillium chrysogenum olarak bilinen bir kalıp) kültürlerinden izole edildi.
Penisilin keşfi, 1928'de Penicillium notatum kolonilerinin bakteri üremesini nasıl engellediğini gözlemleyen Alexander Fleming'e atfedilir.
Bununla birlikte, bir grup İngiliz kimyacı sayesinde benzilpenisilin ve fenoksimetilpenisilin, sadece on yıl sonra izole edildi.
O andan itibaren, penisilinler alanındaki araştırmaların daha da geliştirilmesi, daha güvenli ve daha etkili yeni bileşikler bulma girişimi ile başladı.
Bazıları hala terapide kullanılan binlerce yeni molekül keşfedildi ve sentezlendi.
Penisilinler bakterisidal etki gösteren antibiyotiklerdir, yani bakteriyel hücreleri öldürebilirler.
Bu büyük sınıfa ait birçok molekül arasında ampisilin, amoksisilin, metisilin ve oksasilin'den bahsediyoruz.
Sefalosporinler
Sefalosporinler - penisilin gibi - aynı zamanda doğal olarak oluşan antibiyotiklerdir.
Bu ilaç sınıfının öncüsü olarak kabul edilen molekül - sefalosporin C - Cagliari Üniversitesi'nden İtalyan doktor Giuseppe Brotzu tarafından keşfedildi.
Yıllar geçtikçe, doğal prekürsörüne kıyasla artmış aktivite ile sayısız sefalosporin geliştirildi, böylece daha geniş etki yelpazesine sahip daha etkili ilaçlar elde edildi.
Sefalosporinler ayrıca bakterisidal etki gösteren antibiyotiklerdir.
Sefazolin, sefalexin, sefuroksim, sefaklor, seftriakson, seftazidim, sefiksim ve sefpodoksim bu ilaç sınıfına aittir.
karbapenemler
Bu ilaç sınıfının öncüsü, ilk kez aktinomisete Streptomyces cattleya tarafından izole edilen tienamisindir .
Tiyenamisinin, yoğun bir antibakteriyel aktiviteye sahip yoğun bir antibakteriyel aktiviteye sahip bir bileşik olduğu ve bazı ta-laktamaz tiplerini (özellikle beta-laktamı hidrolize edebilen bazı bakteriyel türlerin ürettiği bazı enzimler) inhibe edebildiği bir bileşik olduğu keşfedildi. antibiyotiği etkisiz hale getirmek için).
Tienamisin çok dengesiz ve yalıtılması zor olduğu ortaya çıktığından, yapısında değişiklikler yapıldı ve böylece ilk daha kararlı bir yarı sentetik türev olan imipenem elde edildi.
Meropenem ve ertapenem ayrıca bu antibiyotik sınıfına aittir.
Karbapenemler, bakteriyostatik etki gösteren antibiyotiklerdir, yani bakteriyel hücreleri öldüremezler, fakat büyümelerini engellerler.
Monobaktam
Bu antibiyotik sınıfına ait tek ilaç aztreonam.
Aztreonam doğal bileşiklerden gelmez, fakat tamamen sentetik kökenlidir. Yalnızca Gram negatif bakterilerle sınırlı bir etki spektrumuna sahiptir ve ayrıca belirli β-laktamaz türlerini etkisizleştirme yeteneğine de sahiptir.
Eylem mekanizması
Tüm beta-laktam antibiyotikler bakteriyel hücre duvarı sentezine müdahale ederek etki eder, yani peptidoglikan sentezine müdahale eder.
Peptidoglikan, amino asit kalıntıları arasındaki enine bağlarla birleştirilen paralel azot karbonhidrat zincirlerinden oluşan bir polimerdir.
Bu bağlar, peptidaz ailesine (karboksipeptidaz, transpeptidaz ve endopeptidaz) ait özel enzimlerden oluşur.
Beta-laktam antibiyotikler, yukarıda belirtilen enine bağların oluşumunu engelleyerek bu peptidazlara bağlanır; bu şekilde, peptidoglikanın içinde bakteriyel hücrenin parçalanmasına ve ölümüne yol açan zayıf alanlar oluşur.
Beta-laktam antibiyotiklere direnç
Bazı bakteriyel türler beta-laktam antibiyotiklere karşı dirençlidir, çünkü beta-laktam halkasını hidrolize edebilen özel enzimleri ( β-laktamazlar ) sentezlerler; bunu yaparken antibiyotiği etkisiz hale getirir ve işlevini yerine getirmesini önlerler.
Bu direnç problemini çözmek için, beta-laktam antibiyotikler, β-laktamaz inhibitörleri olarak adlandırılan diğer isimlerle birlikte, adından da anlaşılacağı gibi, bu enzimlerin aktivitesini inhibe ederek uygulanabilir.
Bu inhibitörlerin örnekleri, genellikle amoksisilin (örneğin, Clavulin® ilacı) ile bağlantılı olarak bulunan klavulanik asittir, örneğin ampisilin ile (örneğin Unasyn® ilacı) bulunan sülbaktam ve birçok tıbbi üründe piperasilin (örneğin tıbbi ürün Tazocin® gibi) ile kombinasyon halinde bulunabilen tazobaktam .
Bununla birlikte, antibiyotik direncine yalnızca β-laktamaz bakteri üretimi neden olmaz, ayrıca diğer mekanizmalardan da kaynaklanabilir.
Bu mekanizmalar şunları içerir:
- Antibiyotik hedeflerin yapısındaki değişiklikler;
- İlacın inhibe ettiğinden farklı bir metabolik yolun yaratılması ve kullanılması;
- İlaca karşı hücresel geçirgenliğin modifikasyonları, bu şekilde, antibiyotiğin bakteriyel hücre zarına geçişini veya yapışmasını önler.
Ne yazık ki, antibiyotik direnci fenomeni son yıllarda, özellikle de kötüye kullanım ve kötüye kullanım nedeniyle önemli ölçüde artmıştır.
Bu nedenle, beta-laktamlar gibi bu kadar güçlü ve etkili ilaçlar, dirençli bakteri suşlarının sürekli gelişimi nedeniyle, işe yaramaz olma riski artar.
